JP3181244B2 - Vane type fluid motor - Google Patents

Vane type fluid motor

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JP3181244B2
JP3181244B2 JP18338197A JP18338197A JP3181244B2 JP 3181244 B2 JP3181244 B2 JP 3181244B2 JP 18338197 A JP18338197 A JP 18338197A JP 18338197 A JP18338197 A JP 18338197A JP 3181244 B2 JP3181244 B2 JP 3181244B2
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fluid motor
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伸 浅野
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電プラント
や原子力発電プラント等に使用されている配管類の検査
・補修装置の動力源として利用可能な小型のベーン式流
体モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small-sized vane type fluid motor which can be used as a power source of a piping inspection / repair device used in a thermal power plant or a nuclear power plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に従来のベーン式流体モータの分解
状態、図7にこの従来のベーン式流体モータの断面を示
す。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an exploded state of a conventional vane type fluid motor, and FIG. 7 shows a cross section of the conventional vane type fluid motor.

【0003】従来のベーン式流体モータは、図6及び図
7に示すように、ケーシング101と、このケーシング101
に回転可能に支持された回転軸102と、この回転軸102の
外周部に固結されたロータ103と、このロータ103の外周
に放射状に形成された4つの溝104内に径方向に沿って
摺動自在な複数のベーン105と、このベーン105をロータ
103から外方に押し出すコイルばね106とから構成されて
おり、ケーシング101にはこのケーシング101内に作動流
体を給排する給入ポート107及び排出ポート108が設けら
れている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a conventional vane type fluid motor includes a casing 101 and the casing 101.
A rotary shaft 102 rotatably supported on the rotor 103, a rotor 103 fixed to an outer peripheral portion of the rotary shaft 102, and radially formed in four grooves 104 radially formed on the outer periphery of the rotor 103. A plurality of slidable vanes 105 and a rotor
The casing 101 is provided with a supply port 107 and a discharge port 108 for supplying and discharging a working fluid into and from the casing 101.

【0004】即ち、円筒形状をなすケーシング101は軸
方向に3分割されており、第1ケーシング101aと第2ケ
ーシング101bと第3ケーシング101cからなり、3本の固
定用ボルト109によって締結されている。そして、この
ケーシング101内には、回転軸102の軸方向各端部がベア
リング110a,110bを介して偏心させて支持され、ベアリ
ング110a,110bは固定ねじ111及びスプリングワッシャ1
12によって固定されている。
That is, the cylindrical casing 101 is divided into three in the axial direction, and comprises a first casing 101a, a second casing 101b and a third casing 101c, which are fastened by three fixing bolts 109. . In the casing 101, each end of the rotating shaft 102 in the axial direction is eccentrically supported via bearings 110a and 110b, and the bearings 110a and 110b are fixed to the fixing screw 111 and the spring washer 1.
Fixed by 12.

【0005】このようにロータ103の外周面とケーシン
グ101の内周面及び端面と複数のベーン105とにより、所
定の体積を持った4つの気室113a〜113dが各ベーン105
と同数だけ、ロータ103とケーシング101との間に形成さ
れ、ロータ103の回転によってこの複数の気室113a〜113
dの体積が変化するようになっている。
As described above, the outer peripheral surface of the rotor 103, the inner peripheral surface and the end surface of the casing 101, and the plurality of vanes 105 form four air chambers 113a to 113d each having a predetermined volume.
Are formed between the rotor 103 and the casing 101, and the plurality of air chambers 113a to 113
The volume of d changes.

【0006】従って、加圧された作動流体が給入ポート
107に供給されると、気室113dの空間内に導入され、こ
の気室113dに導入された作動流体の圧力が2枚のベーン
105に作用するが、給入ポート107付近では両者のベーン
105の突き出し量が異なることから、突き出し量の多い
ベーン105(図7にて上側のベーン105)が突き出し量の
少ないベーン105に比べて大きな力を受けることとな
る。そのため、この受ける力の差が回転力となり、ロー
タ103は図7にて示す矢印方向に回転し、ロータ103と同
心に固結された回転軸102が回転し、この回転軸102の回
転力を出力とすることでモータとして機能する。
Accordingly, the pressurized working fluid is supplied to the supply port.
When supplied to the air chamber 107, it is introduced into the space of the air chamber 113d, and the pressure of the working fluid introduced into the air chamber 113d is increased by two vanes.
Acts on 105, but both vanes near feed port 107
Since the protrusion amounts of the 105 are different, the vane 105 having a large protrusion amount (the upper vane 105 in FIG. 7) receives a larger force than the vane 105 having a small protrusion amount. Therefore, the difference between the received forces becomes a rotational force, the rotor 103 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. 7, and the rotating shaft 102 fixed concentrically with the rotor 103 rotates, and the rotating force of the rotating shaft 102 is reduced. The output functions as a motor.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のベーン式流体モータにあっては、給入ポート107から
各気室113a〜113dに作動流体が導入されると、導入され
た気室113a〜113dの圧力が上昇してベーン105に作用
し、ロータ103及び回転軸102が回転することができる。
即ち、作動流体の圧力エネルギーが回転力エネルギーに
変換される機構となっている。ところが、作動流体のも
つエネルギーの多くは、圧力エネルギーと運動エネルギ
ーであるが、この従来のベーン式流体モータでは、作動
流体のもつ運動エネルギーを有効的に利用されておら
ず、エネルギー効率が良くないという問題があった。
As described above, in the conventional vane type fluid motor, when the working fluid is introduced into each of the air chambers 113a to 113d from the supply port 107, the introduced air chambers are introduced. The pressure of 113a to 113d rises and acts on the vane 105, so that the rotor 103 and the rotating shaft 102 can rotate.
That is, the pressure energy of the working fluid is converted into rotational energy. However, most of the energy of the working fluid is pressure energy and kinetic energy, but in this conventional vane type fluid motor, the kinetic energy of the working fluid is not effectively used, and the energy efficiency is not good. There was a problem.

【0008】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、出力効率の向上を図ったベーン式流体モータを
提供することを目的としている。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vane type fluid motor in which output efficiency is improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項1の発明のベーン式流体モータは、ケーシン
の偏心位置に回転可能に支持された回転軸と、該回転
軸と同軸に連結されたロータと、該ロータの外周に軸方
向に沿って放射状に設けられた溝内に径方向に沿って摺
動自在な複数のベーンと、前記ケーシングに設けられた
作動流体用の給入ポート及び排出ポートとを具えたベー
ン式流体モータにおいて、前記給入ポートが流体を前記
ロータの回転方向に流入させるように設けられると共
に、該ロータに、流入した流体の運動エネルギを回転力
に変換する凹部が設けられたことを特徴とするものであ
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vane type fluid motor which is rotatably supported at an eccentric position of a casing and coaxial with the rotary shaft. A connected rotor, a plurality of vanes slidable along a radial direction in a groove radially provided along an axial direction on an outer periphery of the rotor, and a working fluid supply provided on the casing. A vane-type fluid motor having a port and a discharge port, wherein the inlet port directs fluid to the
When installed so as to flow in the direction of rotation of the rotor,
The kinetic energy of the fluid flowing into the rotor is
And a concave portion for converting into a concave portion is provided .

【0010】また、請求項2の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記ケーシングは筒形状をなし、前記給入
ポートは該ケーシングの軸方向に沿って形成されて内周
面に開口して設けられたことを特徴とするものである。
Further, in the vane type fluid motor according to the present invention, the casing has a cylindrical shape, and
The port is formed along the axial direction of the casing and has an inner periphery.
It is characterized by being provided with an opening on the surface .

【0011】また、請求項3の発明のベーン式流体モー
タにおいて、前記複数のベーンは前記ロータの各溝内に
対して自由に移動自在であることを特徴とするものであ
る。
Further, in the vane type fluid motor according to the present invention, the plurality of vanes are freely movable in each groove of the rotor.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0013】図1に本発明の第1実施形態に係るベーン
式流体モータの分解状態、図2に本実施形態のベーン式
流体モータのロータ部分の分解状態、図3にベーン式流
体モータの断面を示す。
FIG. 1 is an exploded view of a vane type fluid motor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded state of a rotor portion of the vane type fluid motor of the present embodiment, and FIG. 3 is a cross section of the vane type fluid motor. Is shown.

【0014】本実施形態のベーン式流体モータは、図1
乃至図3に示すように、ケーシング11と、このケーシ
ング11に回転可能に支持された回転軸12と、この回
転軸12の外周部に固結されたロータ13と、このロー
タ13の外周に放射状に形成された4つの溝14a,1
4b,14c,14d内に径方向に沿ってそれぞれ摺動
自在な複数のベーン15a,15b,15c,15d
と、このベーン15a,15b,15c,15dをロー
タ13から外方に押し出すコイルばね16a,16b,
16c,16dとから構成されており、ケーシング11
にはこのケーシング11内に作動流体を給排する給入ポ
ート17及び排出ポート18が設けられている。
The vane type fluid motor of the present embodiment is shown in FIG.
3, a casing 11, a rotating shaft 12 rotatably supported by the casing 11, a rotor 13 fixed to an outer peripheral portion of the rotating shaft 12, and a radial Four grooves 14a, 1 formed in
A plurality of vanes 15a, 15b, 15c, 15d slidable along the radial direction in 4b, 14c, 14d, respectively.
And coil springs 16a, 16b, which push the vanes 15a, 15b, 15c, 15d outward from the rotor 13.
16c and 16d, and the casing 11
The casing 11 is provided with a supply port 17 and a discharge port 18 for supplying and discharging a working fluid into and from the casing 11 .

【0015】即ち、円筒形状をなすケーシング11は軸
方向に3分割されており、第1ケーシング11aと第2
ケーシング11bと第3ケーシング11cからなり、3
本の固定用ボルト19によって一体に締結されている。
そして、このケーシング11内には回転軸12に固結さ
れたロータ13が収容されており、回転軸12の一端部
が第1ケーシング11aの偏心位置にベアリング20に
て支持され、このベアリング20は固定ねじ21によっ
て固定されている。また、回転軸12の他端部は第2、
3ケーシング11b,11cにベアリング22にて支持
され、且つ、プリロード用のスプリングワッシャ23が
介装されることで、ロータ13の端面とケーシング11
の端面とのクリアランスを調整できるようになってい
る。このように回転軸12がケーシング11に回転自在
に支持されることで、回転軸12に固結されたロータ1
3はこのケーシング11にて自由に回転できるようにな
っている。
That is, the cylindrical casing 11 is divided into three parts in the axial direction, and the first casing 11a and the second casing 11a are divided into three parts.
The casing 11b and the third casing 11c,
They are integrally fastened by book fixing bolts 19.
A rotor 13 fixed to a rotating shaft 12 is accommodated in the casing 11, and one end of the rotating shaft 12 is supported at an eccentric position of the first casing 11 a by a bearing 20. It is fixed by a fixing screw 21. The other end of the rotating shaft 12 is second,
The three casings 11b and 11c are supported by bearings 22 and the preload spring washers 23 are interposed therebetween, so that the end face of the rotor 13 and the casing 11
The clearance with the end face can be adjusted. Since the rotating shaft 12 is rotatably supported by the casing 11 in this manner, the rotor 1 fixed to the rotating shaft 12 is
The casing 3 can be freely rotated by the casing 11.

【0016】一方、前述したように、このロータ13の
外周面には軸方向に沿って4つの溝14a,14b,1
4c,14dが形成されており、この各溝14a,14
b,14c,14dは周方向等間隔位置にロータ13の
回転中心から放射線状上に形成されている。そして、こ
の各溝14a,14b,14c,14d内にはロータ1
3の径方向に沿って摺動自在なベーン15a,15b,
15c,15dが装着されると共に、この各ベーン15
a,15b,15c,15dはロータ13内に装着され
たコイルばね16a,16b,16c,16dによって
ロータ13から外方へ押し出す方向に付勢されている。
On the other hand, as described above, the outer circumferential surface of the rotor 13 has four grooves 14a, 14b, 1 along the axial direction.
4c and 14d are formed, and these grooves 14a and 14d are formed.
b, 14c and 14d are formed radially from the center of rotation of the rotor 13 at circumferentially equal intervals. The rotor 1 is provided in each of the grooves 14a, 14b, 14c, and 14d.
3, vanes 15a, 15b slidable along the radial direction.
15c and 15d are mounted, and each of the vanes 15
The coils 15a, 15b, 15c and 15d are urged in the direction of pushing them out of the rotor 13 by coil springs 16a, 16b, 16c and 16d mounted in the rotor 13.

【0017】従って、このロータ13がケーシング11
内に収容された状態で、各ベーン15a,15b,15
c,15dはコイルばね16a,16b,16c,16
dによって外方に押し出し付勢され、先端部がケーシン
グ11の内周面に当接している。そして、この状態で
は、ロータ13の外周面とケーシング11の内周面及び
端面と4つのベーン15a,15b,15c,15dと
により、所定の体積を持った4つの気室A,B,C,D
が各ベーン15a,15b,15c,15dと同数だ
け、ロータ13とケーシング11との間に形成され、ロ
ータ13の回転によってこの各気室A,B,C,Dの体
積が変化することとなる。
Therefore, the rotor 13 is connected to the casing 11
Each vane 15a, 15b, 15
c and 15d are coil springs 16a, 16b, 16c and 16
The outer end of the casing 11 is urged to be pushed outward by d, and the front end portion is in contact with the inner peripheral surface of the casing 11. In this state, the outer peripheral surface of the rotor 13, the inner peripheral surface and the end surface of the casing 11, and the four vanes 15a, 15b, 15c, 15d form four air chambers A, B, C, and C having a predetermined volume. D
Are formed between the rotor 13 and the casing 11 by the same number as the vanes 15a, 15b, 15c, and 15d, and the volume of each of the air chambers A, B, C, and D is changed by the rotation of the rotor 13. .

【0018】また、このロータ13の外周面には各ベー
ン15a,15b,15c,15dの間に位置して凹
24a,24b,24c,24dがそれぞれ形成されて
いる。一方、前述した給入ポート17は、第1ケーシン
グ11aに軸方向に沿って形成された給入路17aと、
この給入路17aに連通してケーシング11内の各気室
A,B,C,Dにいずれかに開口する複数の給入開口1
7bと、第2、3ケーシング11b,11cに給入路1
7aに連通するように形成された給入孔17c,17d
とから構成されている。また、排出ポート18は、第1
ケーシング11aに軸方向に沿って給入路17aと平行
に形成された排出路18aと、この排出路18aに連通
してケーシング11内の各気室A,B,C,Dにいずれ
かに開口する複数の排出開口18bと、第2、3ケーシ
ング11b,11cに排出路18aに連通するように形
成された排出孔18c,18dとから構成されている。
Further, each vane 15a on the outer peripheral surface of the rotor 13, 15b, 15c, recessed portion 24a is located between the 15d, 24b, 24c, 24d are formed respectively. On the other hand, the above-described supply port 17 includes a supply passage 17a formed in the first casing 11a along the axial direction,
A plurality of supply openings 1 communicating with the supply passage 17a and opening to any of the air chambers A, B, C, and D in the casing 11.
7b and the second and third casings 11b and 11c are connected to the supply path 1
Supply holes 17c, 17d formed so as to communicate with 7a
It is composed of Further, the discharge port 18 is connected to the first port.
A discharge passage 18a formed in the casing 11a along the axial direction and parallel to the supply passage 17a, and is opened to any of the air chambers A, B, C, and D in the casing 11 in communication with the discharge passage 18a. Discharge openings 18b, and discharge holes 18c, 18d formed in the second and third casings 11b, 11c so as to communicate with the discharge passage 18a.

【0019】従って、第2、第3ケーシング11b,1
1cの給入孔17c,17dから給入した作動流体は、
第1ケーシング11aの給入路17aを通って各給入開
口17bから気室A,B,C,Dにいずれかに流動し、
この作動流体によってベーン15a,15b,15c,
15dのいずれかが回転力を受け、ロータ13及び回転
軸12を回転させることで、ベーン式モータを機能させ
ることができる。
Accordingly, the second and third casings 11b, 1
The working fluid supplied from the supply holes 17c and 17d of 1c is
Through the supply passage 17a of the first casing 11a, the gas flows from each supply opening 17b to any of the air chambers A, B, C, and D, and
By this working fluid, the vanes 15a, 15b, 15c,
The vane-type motor can be made to function by rotating any one of the rotors 13 and the rotating shaft 12 by receiving the rotational force of any one of the motors 15d.

【0020】ここで、上述した本実施形態のベーン式流
体モータを作動について説明する。
Here, the operation of the above-described vane type fluid motor of this embodiment will be described.

【0021】図1に示すように、作動流体が第2、第3
ケーシング11b,11cの給入孔17c,17dから
第1ケーシング11aの給入路17aに供給され、この
給入路17aを通って各給入開口17bからケーシング
11に流入する。このとき、作動流体は、図3に示すよ
うに、給入開口17bから気室Cに流入し、この気室C
に作用する作動流体の運動エネルギー及び圧力エネルギ
ーによってロータ13及び回転軸12が回転する。即
ち、気室Cに流入した作動流体はロータ13の凹部24
cに衝突してベーン15d側に流れるのでベーン15d
が回転力を受けるのに加え、この気室Cに作動流体が流
入することで圧力が上昇して受圧面積の大きいベーン1
5d側が回転力を受けることとなり、ロータ13はこの
2種類のエネルギーが変換された回転力によって回転軸
12と共に回転する。
As shown in FIG. 1, the working fluid is second and third working fluids.
The air is supplied to the supply passage 17a of the first casing 11a from the supply holes 17c and 17d of the casings 11b and 11c, and flows into the casing 11 from the supply openings 17b through the supply passage 17a. At this time, the working fluid flows into the air chamber C from the supply opening 17b as shown in FIG.
The rotor 13 and the rotating shaft 12 are rotated by the kinetic energy and pressure energy of the working fluid acting on the rotor. That is, the working fluid flowing into the air chamber C is
c and flows toward the vane 15d side, so that the vane 15d
Receives the rotational force, and the working fluid flows into the air chamber C, so that the pressure increases and the vane 1 having a large pressure receiving area.
The 5d side receives the rotational force, and the rotor 13 rotates together with the rotating shaft 12 by the rotational force obtained by converting the two types of energy.

【0022】そして、このように気室Cに流入した作動
流体によってロータ13が回転すると、次に、気室Bに
作動流体が流動してベーン15cが回転力を受け、更
に、気室A,Dと順に作動流体が流動し、ロータ13及
び回転軸12が連続して回転する。一方、各気室A,
B,C,Dが所定角度回転して排出開口18bに連通す
ると共に体積が急激に減少すると、各気室A,B,C,
D内の作動流体がこの排出開口18bから排出路18a
を通って第2、3ケーシング11b,11cの排出孔1
8c,18dから排出される。
When the rotor 13 is rotated by the working fluid flowing into the air chamber C, the working fluid flows into the air chamber B, and the vane 15c receives a rotational force. The working fluid flows in the order of D, and the rotor 13 and the rotating shaft 12 rotate continuously. On the other hand, each air chamber A,
When B, C, and D rotate by a predetermined angle to communicate with the discharge opening 18b and the volume sharply decreases, each of the air chambers A, B, C, and
The working fluid in D is discharged from the discharge opening 18b to the discharge path 18a.
Through the second and third casings 11b, 11c
8c and 18d.

【0023】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、ケーシング11内に回転軸12と共に回
転自在に支持されたロータ13に、径方向に沿って移動
自在なベーン15a,15b,15c,15dを設ける
と共に、凹部24a,24b,24c,24dを形成し
たことで、給入ポート17から各気室A,B,C,Dに
流入した作動流体はこの凹部24cに衝突してベーン1
5a,15b,15c,15dに作用し、ロータ13及
びベーン15a,15b,15c,15dは運動エネル
ギー及び圧力エネルギーによって回転軸12と共に回転
することとなる。従って、流体のもつエネルギーを効率
よく回転力に変換してモータの出力効率が向上する。一
方、ロータ13の回転時、各気室A,B,C,D内の作
動流体は体積が急激に減少して高圧となったままで排出
ポート18から排出されるが、ロータ13に凹部24
a,24b,24c,24dがあるために最小体積が大
きくなるので、この排出工程で、作動流体の圧縮率が減
少して背圧が下がることとなり、出力損失を抑制してモ
ータの出力効率が向上する。
As described above, in the vane type fluid motor according to the present embodiment, the vanes 15a, 15b, 15c and 15d and the formation of the recesses 24a, 24b, 24c and 24d allow the working fluid flowing into the air chambers A, B, C and D from the supply port 17 to collide with the recesses 24c and cause vanes. 1
Acting on 5a, 15b, 15c, 15d, the rotor 13 and the vanes 15a, 15b, 15c, 15d rotate with the rotating shaft 12 by kinetic energy and pressure energy. Therefore, the output energy of the motor is improved by efficiently converting the energy of the fluid into rotational force. On the other hand, when the rotor 13 rotates, the working fluid in each of the air chambers A, B, C, and D rapidly decreases in volume and is discharged from the discharge port 18 while maintaining a high pressure.
a, 24b, 24c, and 24d, the minimum volume is increased. Therefore, in this discharge step, the compression rate of the working fluid is reduced and the back pressure is reduced, so that the output loss is suppressed and the output efficiency of the motor is reduced. improves.

【0024】この結果、例えば、直径30mm、長さ1
00mmと小型で、出力500W(給気圧6kgf/c
2 )と出力の大きなエアモータを実現でき、内径10
0mm程度の配管内での機械加工に適用できる。
As a result, for example, a diameter of 30 mm and a length of 1
It is as small as 00mm and output 500W (supply pressure 6kgf / c
m 2 ), and an air motor with a large output can be realized.
Applicable to machining in a pipe of about 0 mm.

【0025】図4に本発明の第2実施形態に係るベーン
式流体モータの断面を示す。なお、前述した実施形態で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。
FIG. 4 shows a cross section of a vane type fluid motor according to a second embodiment of the present invention. Note that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0026】本実施形態のベーン式流体モータは、図4
に示すように、ケーシング11内に回転軸12が回転自
在に支持され、この回転軸12にロータ31が固結され
ており、このロータ31の外周に形成された4つの溝3
2a,32b,32c,32d内にはベーン33a,3
3b,33c,33dが径方向に沿ってそれぞれ摺動自
在に装着されると共に、このベーン33a,33b,3
3c,33dは図示しないコイルばねによって外方に押
し出し付勢されている。また、このロータ31の外周面
には各ベーン33a,33b,33c,33dの間に位
置して凹部34を形成することで羽根35a,35b,
35c,35dがそれぞれ形成されている。
The vane type fluid motor according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a rotary shaft 12 is rotatably supported in a casing 11, a rotor 31 is fixed to the rotary shaft 12, and four grooves 3 formed on the outer periphery of the rotor 31 are provided.
The vanes 33a, 3 are provided in 2a, 32b, 32c, 32d.
3b, 33c, 33d are slidably mounted along the radial direction, respectively, and the vanes 33a, 33b, 3
3c and 33d are urged outward by a coil spring (not shown). Further, each vane 33a on the outer peripheral surface of the rotor 31, 33b, 33c, the blade 35a by forming a recessed portion 34 is located between the 33d, 35b,
35c and 35d are formed respectively.

【0027】そして、ケーシング11にはこのケーシン
グ11の各気室A,B,C,Dに作動流体を給排する給
入ポート17及び排出ポート18が設けられている。
The casing 11 is provided with a supply port 17 and a discharge port 18 for supplying and discharging a working fluid to each of the air chambers A, B, C, and D of the casing 11.

【0028】従って、作動流体が給入ポート17からケ
ーシング11内に供給されると、この作動流体が、ま
ず、気室Cに流入し、運動エネルギー及び圧力エネルギ
ーによってロータ31及び回転軸12が回転する。即
ち、気室Cに流入した作動流体はロータ31の凹部34
からベーン33dや羽根35cに衝突してこのベーン3
3d側に流れるのでベーン33dが回転力を受けるのに
加え、この気室Cに作動流体が流入することで圧力が上
昇して受圧面積の大きいベーン33d側が回転力を受け
ることとなり、ロータ31はこの2種類のエネルギーが
変換された回転力によって回転軸12と共に回転する。
そして、ロータ31が回転すると、作動流体は気室B,
A,Dと順に流入し、ロータ13及び回転軸12は連続
して回転する。一方、各気室A,B,C,Dが所定角度
回転して排出ポート18に連通すると共に体積が急激に
減少すると、各気室A,B,C,D内の作動流体がこの
排出ポート18から排出される。
Accordingly, when the working fluid is supplied from the supply port 17 into the casing 11, the working fluid first flows into the air chamber C, and the kinetic energy and the pressure energy cause the rotor 31 and the rotating shaft 12 to rotate. I do. That is, the working fluid flowing into the air chamber C is
From the vane 33d and the blade 35c,
Since the vane 33d flows to the 3d side, in addition to the vane 33d receiving the rotational force, the working fluid flows into the air chamber C, the pressure increases, and the vane 33d having a large pressure receiving area receives the rotational force. The two types of energy rotate together with the rotating shaft 12 by the converted torque.
When the rotor 31 rotates, the working fluid flows into the air chambers B,
A and D flow in order, and the rotor 13 and the rotating shaft 12 rotate continuously. On the other hand, when each of the air chambers A, B, C, and D rotates by a predetermined angle and communicates with the discharge port 18 and the volume rapidly decreases, the working fluid in each of the air chambers A, B, C, and D is discharged from the discharge port. Discharged from 18.

【0029】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、ロータ31に径方向に沿って移動自在な
ベーン33a,33b,33c,33dを設けると共
に、複数の凹部34によって羽根35a,35b,35
c,35dを形成したことで、給入ポート17から各気
室A,B,C,Dに流入した作動流体はこの凹部34及
び羽根35a,35b,35c,35dに作用し、ロー
タ31及びベーン33a,33b,33c,33dは運
動エネルギー及び圧力エネルギーによって回転軸12と
共に回転することとなる。従って、流体のもつエネルギ
ーを効率よく回転力に変換してモータの出力効率が向上
する。一方、ロータ31の回転時、各気室A,B,C,
D内の作動流体は体積が急激に減少して高圧となったま
まで排出ポート18から排出されるが、この最小体積が
大きいので、この排出工程で、作動流体の圧縮率が減少
して背圧が下がることとなり、出力損失を抑制してモー
タの出力効率が向上する。
As described above, in the vane type fluid motor of the present embodiment, the rotor 31 is provided with the vanes 33a, 33b, 33c, 33d which are movable in the radial direction, and the plurality of recesses 34 form the blades 35a, 35b, 35
With the formation of c, 35d, the working fluid flowing into each of the air chambers A, B, C, D from the supply port 17 acts on the recess 34 and the blades 35a, 35b, 35c, 35d, and the rotor 31 and the vanes 33a, 33b, 33c and 33d rotate with the rotating shaft 12 by kinetic energy and pressure energy. Therefore, the output energy of the motor is improved by efficiently converting the energy of the fluid into rotational force. On the other hand, when the rotor 31 rotates, the air chambers A, B, C,
The working fluid in D is discharged from the discharge port 18 while the volume is rapidly reduced and remains at a high pressure. However, since the minimum volume is large, the compression rate of the working fluid is reduced in this discharging step to reduce the back pressure. , The output loss is suppressed, and the output efficiency of the motor is improved.

【0030】図5に本発明の第3実施形態に係るベーン
式流体モータのロータ部分の分解状態を示す。なお、前
述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
FIG. 5 shows an exploded state of a rotor portion of a vane type fluid motor according to a third embodiment of the present invention. Note that members having the same functions as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0031】本実施形態のベーン式流体モータは、図5
に示すように、ケーシング11内に回転軸12が回転自
在に支持され、この回転軸12にロータ41が固結され
ており、このロータ41の外周に形成された4つの溝4
2a,42b,42c,42d内にはベーン43a,4
3b,43c,43dが径方向に沿ってそれぞれ摺動自
在に装着されており、且つ、このベーン43a,43
b,43c,43dの間に凹部44がそれぞれ形成され
ている。本実施形態のロータ41にあっては、前述の各
実施形態のように、ベーン43a,43b,43c,4
3dはコイルばねによって付勢支持されていない。
The vane type fluid motor according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a rotating shaft 12 is rotatably supported in a casing 11, and a rotor 41 is fixed to the rotating shaft 12, and four grooves 4 formed on the outer periphery of the rotor 41.
The vanes 43a, 4 are provided in 2a, 42b, 42c, 42d.
3b, 43c and 43d are slidably mounted along the radial direction, respectively, and the vanes 43a, 43c
b, 43c, the concave portion 44 between 43d are formed respectively. In the rotor 41 of the present embodiment, the vanes 43a, 43b, 43c, 4
3d is not biased and supported by the coil spring.

【0032】従って、作動流体が図示しない給入ポート
からケーシング内に供給されると、この作動流体の運動
エネルギー及び圧力エネルギーが回転力に変換されてロ
ータ41及び回転軸12が回転する。このとき、各ベー
ン43a,43b,43c,43dはコイルばねによっ
て付勢支持されていないので、各ベーン43a,43
b,43c,43dの先端がケーシングの内周面に当接
しているとは限らず、各気室は完全な密閉空間とはなっ
ていない。ところが、気室に流入した作動流体はロータ
41の凹部44に衝突してベーン43a,43b,43
c,43d側に流れるので、このベーン43a,43
b,43c,43dは回転力を受け、低速ではあるが回
転を開始する。すると、ロータ41の回転によってベー
ン43a,43b,43c,43dには遠心力が作用
し、先端がケーシングの内周面に当接して気室は密閉空
間となる。そのため、気室に作動流体が流入すると圧力
が上昇してベーン43a,43b,43c,43dが回
転力を受けることとなり、ロータ41は運動エネルギー
及び圧力エネルギーが変換された回転力によって回転軸
12と共に回転する。
Therefore, when the working fluid is supplied into the casing from a supply port (not shown), the kinetic energy and the pressure energy of the working fluid are converted into rotational force, and the rotor 41 and the rotating shaft 12 rotate. At this time, since each vane 43a, 43b, 43c, 43d is not biased and supported by the coil spring, each vane 43a, 43
The tips of b, 43c and 43d are not always in contact with the inner peripheral surface of the casing, and the respective air chambers are not completely closed spaces. However, the working fluid flowing into the air chamber collides with the concave portion 44 of the rotor 41, and the vanes 43a, 43b, 43
c, 43d, so that the vanes 43a, 43
b, 43c, and 43d receive the rotational force and start rotating at a low speed. Then, the centrifugal force acts on the vanes 43a, 43b, 43c, 43d by the rotation of the rotor 41, and the front end contacts the inner peripheral surface of the casing, so that the air chamber becomes a closed space. Therefore, when the working fluid flows into the air chamber, the pressure rises, and the vanes 43a, 43b, 43c, 43d receive a rotational force, and the rotor 41 moves together with the rotating shaft 12 by the rotational force obtained by converting the kinetic energy and the pressure energy. Rotate.

【0033】このように本実施形態のベーン式流体モー
タにあっては、上述した第1実施形態の作用効果に加え
て、ベーン43a,43b,43c,43dをケーシン
グの内周面に当接させるコイルばねが不要であるので、
部品点数が減少すると共に組付工数も低減し、また、ベ
ーン43a,43b,43c,43dの先端がケーシン
グの内周面に常時当接しておらず、摩擦抵抗によるロー
タ41の回転損失を低減できると共にベーン43a,4
3b,43c,43dの摩耗量を減少でき、製作コスト
の低減、高効率化、長寿命化を図れる。
As described above, in the vane type fluid motor of the present embodiment, in addition to the operation and effect of the above-described first embodiment, the vanes 43a, 43b, 43c and 43d are brought into contact with the inner peripheral surface of the casing. No coil spring is required,
The number of parts is reduced and the number of assembling steps is reduced, and the tips of the vanes 43a, 43b, 43c and 43d are not always in contact with the inner peripheral surface of the casing, so that the rotational loss of the rotor 41 due to frictional resistance can be reduced. With vanes 43a, 4
3b, 43c, and 43d can be reduced in amount of wear, and manufacturing cost can be reduced, efficiency can be increased, and life can be extended.

【0034】なお、本発明のベーン式流体モータは、ロ
ータやベーンなどの形状、寸法が上述した各実施形態に
限定されるものではなく、使用状況に合わせて適宜変更
しても良いものである。
In the vane type fluid motor of the present invention, the shapes and dimensions of the rotor and the vane are not limited to those described in the above embodiments, but may be changed as appropriate according to the conditions of use. .

【0035】[0035]

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように請求項1の発明のベーン式流体モータによれば、
ケーシングの偏心位置に回転可能に支持された回転軸に
ロータを連結し、このロータの外周に軸方向に沿って放
射状に設けられた溝内に径方向に沿って摺動自在な複数
のベーンを設け、ケーシングに作動流体用の給入ポート
及び排出ポートを設けて構成し、給入ポートを流体がロ
ータの回転方向に流入するように設けると共に、このロ
ータに、流入した流体の運動エネルギを回転力に変換す
る凹部を設けたので、流体のもつ運動エネルギーと圧力
エネルギーを効率よく回転力に変換して回転軸を回転す
ることができ、モータの出力効率の向上を図ることがで
きる。
As described in detail in the above embodiment, according to the vane type fluid motor of the first aspect,
A rotor is connected to a rotating shaft rotatably supported at an eccentric position of a casing , and a plurality of vanes slidable along a radial direction in grooves radially provided along an axial direction on an outer periphery of the rotor. The casing is provided with a supply port and a discharge port for the working fluid .
The rotor is provided so that it flows in the direction of rotation of the rotor.
To convert the kinetic energy of the flowing fluid into rotational force.
Since the concave portion is provided, the kinetic energy and the pressure energy of the fluid can be efficiently converted into rotational force to rotate the rotating shaft, and the output efficiency of the motor can be improved.

【0036】また、請求項2の発明のベーン式流体モー
タによれば、ケーシングを筒形状とし、給入ポートをケ
ーシングの軸方向に沿って形成して内周面に開口して設
けたので、給入ポートからの流体を効率的にロータの回
転方向に導くことができ、流体のもつ運動エネルギーと
圧力エネルギーを効率よく回転力に変換して回転軸を回
転することで、モータの出力効率の向上を図ることがで
きる。
Further, according to the vane type fluid motor of the second aspect of the invention, the casing is formed in a cylindrical shape, and the supply port is connected to the casing.
Formed along the axial direction of the
Since girder, by rotating feed the fluid from the inlet port can be guided in the direction of rotation of efficient the rotor, the rotating shaft by converting the kinetic energy and pressure energy of the fluid efficiently rotational force, a motor Output efficiency can be improved.

【0037】また、請求項3の発明のベーン式流体モー
タによれば、複数のベーンをロータの各溝内に対して自
由に移動自在としたので、流体のもつ運動エネルギーを
回転力に変換して回転軸を回転するため、ベーンをケー
シングの内面に圧接する付勢部材が不要となり、部品点
数を減少することができると共に組付工数も低減するこ
とができ、また、ベーン先端の摩擦抵抗によるロータの
回転損失を低減することができると共にベーンの摩耗量
を減少することができ、その結果、製作コストの低減、
高効率化、長寿命化を図ることができる。
According to the vane type fluid motor of the third aspect of the present invention, since the plurality of vanes are freely movable in each groove of the rotor, the kinetic energy of the fluid is converted into rotational force. Since the rotating shaft is rotated, there is no need for an urging member for pressing the vane against the inner surface of the casing, so that the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced. The rotation loss of the rotor can be reduced, and the amount of wear of the vane can be reduced. As a result, the manufacturing cost can be reduced,
Higher efficiency and longer life can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係るベーン式流体モー
タの分解状態図である。
FIG. 1 is an exploded view of a vane type fluid motor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施形態のベーン式流体モータのロータ部分
の分解状態図である。
FIG. 2 is an exploded view of a rotor portion of the vane type fluid motor according to the embodiment.

【図3】ベーン式流体モータの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a vane type fluid motor.

【図4】本発明の第2実施形態に係るベーン式流体モー
タの断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a vane type fluid motor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態に係るベーン式流体モー
タのロータ部分の分解状態図である。
FIG. 5 is an exploded view of a rotor portion of a vane type fluid motor according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来のベーン式流体モータの分解状態図であ
る。
FIG. 6 is an exploded view of a conventional vane type fluid motor.

【図7】従来のベーン式流体モータの断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a conventional vane type fluid motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ケーシング 12 回転軸 13 ロータ 14a,14b,14c,14d 溝 15a,15b,15c,15d ベーン 16a,16b,16c,16d コイルばね 17 給入ポート 17a 給気路 17b 給気開口 18 排出ポート 18a 排出路 18b 排出開口 24a,24b,24c,24d 凹 31 ロータ 32a,32b,32c,32d 溝 33a,33b,33c,33d ベーン 34 凹 35a,35b,35c,35d 羽 41 ロータ 42a,42b,42c,42d 溝 43a,43b,43c,43d ベーン 44 凹 A,B,C,D 気室DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Casing 12 Rotating shaft 13 Rotor 14a, 14b, 14c, 14d Groove 15a, 15b, 15c, 15d Vane 16a, 16b, 16c, 16d Coil spring 17 Supply port 17a Air supply path 17b Air supply opening 18 Discharge port 18a Discharge path 18b discharge opening 24a, 24b, 24c, 24d recess 31 rotor 32a, 32b, 32c, 32d grooves 33a, 33b, 33c, 33d vane 34 recess 35a, 35b, 35c, 35d blade root 41 rotor 42a, 42b, 42c, 42d grooves 43a, 43b, 43c, 43d vane 44 recess A, B, C, D air chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−2488(JP,A) 実開 昭57−75(JP,U) 実開 昭56−31666(JP,U) 登録実用新案3001012(JP,U) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-58-2488 (JP, A) JP-A-57-75 (JP, U) JP-A-56-31666 (JP, U) Registered utility model 3001012 ( JP, U)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ケーシングの偏心位置に回転可能に支持
された回転軸と、該回転軸と同軸に連結されたロータ
と、該ロータの外周に軸方向に沿って放射状に設けられ
た溝内に径方向に沿って摺動自在な複数のベーンと、前
記ケーシングに設けられた作動流体用の給入ポート及び
排出ポートとを具えたベーン式流体モータにおいて、
記給入ポートが流体を前記ロータの回転方向に流入させ
るように設けられると共に、該ロータに、流入した流体
の運動エネルギを回転力に変換する凹部が設けられた
とを特徴とするベーン式流体モータ。
1. A rotating shaft rotatably supported at an eccentric position of a casing , a rotor coaxially connected to the rotating shaft, and a groove radially provided on an outer periphery of the rotor along an axial direction. and slidable plurality of vanes in the radial direction, the vane type fluid motor equipped with a sheet inlet port and the discharge port for a working fluid provided in the casing, before
The inlet port allows fluid to flow in the direction of rotation of the rotor.
And the fluid flowing into the rotor
A vane-type fluid motor characterized by having a concave portion for converting the kinetic energy into rotational force .
【請求項2】 請求項1記載のベーン式流体モータにお
いて、前記ケーシングは筒形状をなし、前記給入ポート
は該ケーシングの軸方向に沿って形成されて内周面に開
口して設けられたことを特徴とするベーン式流体モー
タ。
2. The vane-type fluid motor according to claim 1, wherein the casing has a cylindrical shape, and the supply port is provided.
Is formed along the axial direction of the casing and opens on the inner peripheral surface.
A vane-type fluid motor provided by mouth .
【請求項3】 請求項1記載のベーン式流体モータにお
いて、前記複数のベーンは前記ロータの各溝内に対して
自由に移動自在であることを特徴とするベーン式流体モ
ータ。
3. The vane type fluid motor according to claim 1, wherein said plurality of vanes are freely movable in respective grooves of said rotor.
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